冷板、包括冷板的器件以及用于制造冷板的方法技术

冷板、包括冷板的器件以及用于制造冷板的方法。冷板由单片构件构成，并且包括通道，其中通道顶侧是开放的并且其中与顶侧相对的通道底侧包括入口和出口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
包括至少一个半导体芯片、特别是功率半导体芯片的半导体模块在操作期间可能产生热量。提供用于消散此类热量的方式可能是必要的，因为否则半导体模块可能过热。可以使用包括用于冷却流体的通道的冷板作为此类方式。冷板的特定设计可以影响半导体芯片和冷却流体之间的热阻。可能希望降低热阻以便改善半导体模块的冷却。此外，冷板的特定设计可能影响其制造成本。由于这些以及其它原因，存在对本专利技术的需要。【附图说明】包括附图以提供对各方面的进一步理解，并且被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了各方面且与说明书一起用来解释各方面的原理。将容易地认识到其它各方面以及各方面的预期优点中的许多，因为通过参考下面的详细描述，其变得更好理解。附图的元件不一定相对于彼此按比例。相似的参考数字可以指定对应的相似部分。图1A示出了通过标准冷板的示例的断面。图1B示出了通过包括半导体模块和图1A的冷板的器件的断面。图2A示出了通过根据示例的冷板的断面。图2B示出了通过包括半导体模块和图2A的冷板的器件的断面。图3示出了图2A的冷板的自底向上的视图。图4A示出了冷板和衬底的另一示例的顶侧的透视图。图4B示出了图4B的冷板的底侧的透视图。图5A示出了通过冷板的另一示例的断面。图5B示出了包括在图5A的冷板中的通道的细节的放大透视图。图6示出了用于制造冷板的方法的示例的流程图。图7示出了用于制造包括冷板的器件的方法的示例的流程图。图8示出了冷板和衬底的示例的透视图。图9示出了半导体器件的示例的透视图。【具体实施方式】在以下详细描述中，参考附图，附图示出了其中可以实施本公开的特定方面。在这方面，可以参考所描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”等。因为所描述器件的部件可被定位在多个不同取向上，所以方向术语可以被用于说明的目的并且绝非是限制性的。可以采用各种形式来体现所总结的不同的方面。下面的描述通过图示示出了其中可实施各方面的各种组合和配置。应理解的是，所述各方面和/或示例仅仅是示例并且可以利用其它方面和/或示例，并且可以在不脱离本公开的构思的情况下进行结构和功能的修改。因此下面的详细描述不以限制性意义进行，且本公开的构思由所附权利要求限定。此夕卜，虽然可能关于多个实施方式中的仅一个公开了示例的特定特征或方面，但是此类特征或方面可以与其它实施方式的一个或多个其它特征或方面组合，因为对于任何给定的或特定的应用而言，其可能是理想的并且有利的。应认识到的是，为了简化和易于理解的目的，本文描述的特征和/或元件可以以相对于彼此的特定尺寸进行图示。特征和/或元件的实际尺寸可以与本文示出的尺寸不同。如本说明书中采用的，术语“连接”、“耦合”、“电连接”和/或“电耦合”不旨在表示该元件必须直接地耦合在一起。在“连接”、“耦合”、“电连接”和/或“电耦合”元件之间可提供中间元件。例如关于形成于或位于对象表面“上方”或“上”的材料层使用的词语“上方”和“上”在本文中可以被用来表示该材料层可“直接”位于(例如形成、沉积等)所暗指的表面“上”，例如与其直接接触。例如关于形成于或位于表面“上方”或“上”的材料层所使用的词语“上方”和“上”在本文中还可用来表示该材料层可“间接”位于(例如形成、沉积等)所暗指的表面“上”，例如其中在所暗指的表面和材料层之间布置一个或多个另外的层。就在详细描述或权利要求中所使用的术语“包括”、“具有”、“有”或其其它变型来说，此类术语旨在以与术语“包括”类似的方式是包括的(inclusive)。而且，术语“示例性”仅表示作为示例，而不是最佳的或者最优的。本文描述了半导体模块、冷板、包括半导体模块和冷板的器件以及用于制造冷板和器件的方法。结合所述器件或冷板作出的意见对于对应的方法也可能适用，并且反之亦然。例如，当描述器件或冷板的特定部件时，用于制造器件或冷板的对应方法可包括以适当方式提供部件的动作，甚至当此类动作并未被明确地描述或在图中示出时。如果技术上可能的话，则所述方法的动作的相继次序可以被交换。可以同时地至少部分地执行方法的至少两个动作。一般地，除非另外特别地指出，本文描述的各种示例性方面的特征可相互组入口 ο根据本公开的半导体模块可包括一个或多个半导体芯片。半导体芯片可属于不同的类型并且可以通过不同的技术制造。例如，半导体芯片可包括集成的电气、电光或者机电电路或无源器件(passives)。集成电路可被设计为逻辑集成电路，模拟集成电路，混合信号集成电路，功率集成电路，存储器电路，集成无源器件、微机电系统等。半导体芯片可由任何适当的半导体材料制造，例如S1、SiC、SiGe、GaAs、GaN等中的至少一个。此外，半导体芯片可以包含不是半导体的无机和/或有机材料，例如绝缘体、塑料、金属等中的至少一个。半导体芯片可以是封装的或未封装的。特别地，一个或多个半导体芯片可包括功率半导体。功率半导体芯片可具有垂直结构，g卩，可将半导体芯片制造成使得电流可以在垂直于半导体芯片的正面的方向上流动。具有垂直结构的半导体芯片可具有在其两个正面上(即在其顶侧和底侧上)的电极。特别地，功率半导体芯片可具有垂直结构且可在两个正面上具有负载电极。例如，垂直功率半导体芯片可被配置为功率M0SFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT (绝缘栅双极型晶体管)、JFET (结栅场效应晶体管)、超结器件、功率双极型晶体管等。功率M0SFET的源电极和栅电极可位于一个面上，而功率MOSFET的漏电极可被设置在另一个面上。此外，本文描述的器件可包括集成电路，以控制功率半导体芯片的集成电路。半导体芯片可包括接触焊垫(或者接触端子)，其可以允许使用包括在半导体芯片中的集成电路进行电接触。对于功率半导体芯片的情况，接触焊垫可与栅电极、源电极或漏电极对应。接触焊垫可以包括可被应用到半导体材料的一个或多个金属和/或金属合金层。可将金属层制造成具有任何理想的几何形状和任何理想的材料成分。根据本公开的半导体模块可以包括载体或衬底。载体可以被配置成在布置在载体上的半导体芯片和/或电子部件之间提供电互联，使得可以形成电子电路。在这方面，载体可以与印刷电路板(PCB)类似地起作用(act)。载体的材料可以被选择成支持布置在载体上的电子部件的冷却。载体可以被配置成承载高电流并且提供例如高达几千伏特的高压隔离。载体可以进一步被配置成在高达150°C的温度下操作，特别是高达200°C或者甚至更高。因为载体可以特别地在功率电子器件中被采用，所以其还可被称作“功率电子衬底”或者“功率电子载体”。载体可包括电绝缘芯，其可包括陶瓷材料和塑料材料中的至少一个。例如，电绝缘芯可包括Al203、AlN、Si3N4等中的至少一个。载体可具有一个或多个主表面，其中可形成至少一个主表面，使得一个或多个半导体芯片可布置于其上。特别地，衬底可包括第一主表面和与第一主表面相对布置的第二主表面。第一主表面和第二主表面可以基本上相互平行。电绝缘芯可具有约50 μm(微米)和约1.6毫米之间的厚度。根据本公开的半导体模块可包括可以被布置在载体的第一主表面上方(或上面)的第一导电材料。此外，半导体模块可包括可以被布置在载体的与第一主表面相对的第二主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：半导体模块，和冷板，其中冷板由单片构件构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·科赫，A·施瓦茨，A·尤莱曼，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE